電控高壓共軌柴油發(fā)動機原理及特點

1、電控高壓共軌柴油發(fā)動機原理及特點前呂電控柴油發(fā)動機進入海氣已有十個年頭了，我們得汽車維修 工還沒有正確認識它。目前進入我國燃油噴射系統(tǒng)技術(shù)有博世、 電裝、德爾福等幾家柴油機用電控技術(shù)來控制供油,并非想象中得 那么神秘,它得發(fā)動機工作原理就是一樣得。我們常見電控柴油發(fā) 動機均采用電控共軌或單體泵技術(shù)，其主要差異在于發(fā)動機得燃 油噴射系統(tǒng)，發(fā)動機得外形差異不就是很大，電控部分得實現(xiàn)、更 加有利于整正性能得優(yōu)化，減少排放、經(jīng)濟性、動力性、以及整 車得舒適性等。第一章電控發(fā)動機與普通發(fā)動機得差異一、技術(shù)原理上得差異性。1、高壓共軌與四氣門技術(shù)結(jié)合。電控發(fā)動機目前一般采用高壓共軌、四氣門與渦輪增壓中 冷

2、技術(shù)相結(jié)合，四氣門結(jié)構(gòu)(二進、二排)不僅可以提高充氣效率, 更由于噴油嘴可以居中布置，使多孔油未均勻分布，可為燃油與空 氣良好混合創(chuàng)造條件，同時可以在四氣門缸蓋上將進氣道設(shè)計成兩 個獨立得具有圓形狀得結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)可變渦流。這些因素得協(xié)調(diào)配 合，可大大提高混合氣得形成質(zhì)量(品質(zhì))，有效降低碳煙顆粒(H C )碳氫與(NOX)氮氧化物排放，并提高熱效率。2、高壓噴油與電控噴射技術(shù)。高壓噴射與電控噴射技術(shù)得有效采用，可使燃油充分霧化，各 缸得燃油與空氣混合達到最佳，從而降低排放，提高整車性能.二、部件構(gòu)成上得差異。電控高壓共軌技術(shù)就是指在高壓油泵、共軌管、壓力傳感器 與ECU （電腦控制）組成得閉壞系

3、統(tǒng)中，將噴射壓力得產(chǎn)生與噴射 過程彼此分開得一種技術(shù)。由高壓油泵把高壓燃油輸送到共軌管, 通過對共軌管內(nèi)得油壓進行閉環(huán)控制，噴油壓力獨立可調(diào)。三、髙壓共軌系統(tǒng)得特點。高壓共軌系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)得噴油系統(tǒng)得組成結(jié)構(gòu)，最大得特點 就就是將燃油壓力產(chǎn)生與燃油噴射分離，以此對軌管內(nèi)得油壓實 現(xiàn)精確控制。1、可靠性：對輕型車來說系統(tǒng)零部件成熟且有長期使用考核驗證, 中型比較成熟。2、繼承性：結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便.3、靈活性：高壓共軌油壓獨立于發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制，整車控制功能強。4、噴油壓力:共軌管壓力1600bar、普通壓力1 8 Ok g f / cm2.5、多次噴油:可以實現(xiàn)多次噴射，目前最好得共軌系統(tǒng)可以進

4、行6 次噴射，共軌系統(tǒng)得靈活性好。6、升級潛力：多次噴油特別就是后噴能力使得共軌系統(tǒng)特別方便 與后處理系統(tǒng)配合。7、匹配適合性：結(jié)構(gòu)移植方便，適應(yīng)范圍廣，與柴油機均能很好 匹配。8、時間控制:時間控制系統(tǒng)拋棄了傳統(tǒng)噴油系統(tǒng)得泵、管、嘴、系 統(tǒng)，用高速電磁閥直接控制高壓燃油得通與斷，噴油量由電磁閥開 啟與切斷得時間來確定，時間控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，將噴油量與噴油 正時得控制合二為一，控制得自由度更大，同時能較大地提高噴油壓力。9、壞保：高壓共軌式燃油噴射技術(shù)有助于減少柴油機尾氣排放量,以及改善噪聲、燃油消耗等方面得綜合性能.四、電控高壓共軌系統(tǒng)組成與功能。在高壓共軌噴油系統(tǒng)中，噴油壓力得建立與噴油量

5、互不相關(guān), 噴油壓力不取決于柴油機得轉(zhuǎn)速與噴油量。在高壓共軌中，始終充 滿著高壓燃油，而噴油量、噴油正時與噴油壓力由電控單位（ECU） 根據(jù)其存儲得特性曲線與傳感器采集得柴油機運轉(zhuǎn)工況信息算出, 然后控制每缸噴油器高速電磁閥開與關(guān)來實現(xiàn)。系統(tǒng)組成：高壓共軌噴油系統(tǒng)得控制部分與傳感器部分包 括電控單元（ECU）、曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、凸輪軸相位傳感器、油門 踏板傳感器、增壓壓力傳感器、空氣質(zhì)量流量計、共軌壓力傳感 器及冷卻水溫度傳感器.電控單位（ECU）借助于傳感器得知駕駛員得要求及發(fā)動機 與車輛得實時工作狀態(tài),它處理由傳感器產(chǎn)生并經(jīng)數(shù)據(jù)導(dǎo)線輸入得 信號，對發(fā)動機進行控制與調(diào)節(jié)，曲軸轉(zhuǎn)速傳感器測定發(fā)動

6、機得轉(zhuǎn) 速，凸輪軸相位傳感器確定噴油順序與相位，加速踏板傳感器就 是一種電位計，它通過電壓信號告知電控單元（ECU）關(guān)于駕駛員 對扭矩得要求，空氣質(zhì)量計告知電控單元（ECU）發(fā)動機實時得 進氣、空氣質(zhì)量流量，以根據(jù)排放要求來匹配相應(yīng)得基本噴油量。在帶有增壓壓力調(diào)節(jié)得增壓柴油機上，增壓壓力傳感器用以測定 增壓壓力，在低溫柴油機處于冷狀態(tài)時，電控單元（ECU）根據(jù) 冷卻水溫度傳感器與進氣空氣溫度傳感器得信號值。確定合適得噴油點，預(yù)噴油量與其她參數(shù)得額定值。第二章博世(BOSCH)共軌油路、電子控制及讀取故障碼一、博世(BOSCH)共軌油路得原理介紹。共軌壓力反饋各缸高壓油發(fā)動機油路走向原理圖其它傳

7、感器輸入燃油得主要走向：油箱一粗濾帶(手油泵)一燃油分配器一輸 油泵(在高壓油泵后端)一細濾一壓油泵一共軌管一噴油器?？茸熘梦换赜途€圈 球閥、釋放生制孔充油控制孔針閥桿噴嘴針閥壓力環(huán)噴孔噴嘴開啟噴嘴關(guān)閉、介nrII低壓1、高壓油泵(CP3、3):(1 )3缸徑向柱塞咼壓油泵.(2) 集成燃油計量單元ME UN,并由之控制軌壓。(3) 高壓油泵理論供油速率：1、0 8 7 c m3/revo(4) 最大允許軌壓1 6 0 Obaro2、燃油計量單位MEUN：(1) 控制進入柱塞得燃油量，從而控制共軌管壓力。(2) 線圈電阻:2、63、1 5 (歐姆)。3、噴油器：(1) 根據(jù)電控單元(ECU)指

8、令向氣缸噴油。(2 )高速強力電磁閥工作電壓2 4V,線圈靜態(tài)電阻2 30mQo4、共軌管：(1) 積累與分配高壓燃油。降低壓力波動。(2) 軌壓傳感器：最高壓力18 0 Obaro(3) 泄壓閥。LWRN3:High pressure fitting pipe connection to injectors pipe conn ection to pump for pipes max. Da 8 mm laser welded typeLow pressure fitting connection to system backflow tube type resista nee welded

9、 type$(ystem Backflow |RDS4Engine Fixation laser welded typeThrottles press in type at injectors connections optional to pumpInjectors (4 to x Cylinders)Type Plate glued type5、帶水分離器濾清器: 染物。預(yù)濾器及細濾要求比較嚴(yán)格，過濾燃油中得二、電子控制部分。接插件2（傳感器）58 Bos zwM5S接插件3（執(zhí)行器接插件1（整車功能）1、控制單元（ECU）功能.噴油方式控制:高達5次噴油（現(xiàn)只用2次）。（2）噴油量控制：

10、預(yù)噴油量得學(xué)習(xí)控制，減速斷油控制。(3) 噴油正時控制:主噴正時，預(yù)噴正時，正時補償.(4) 軌壓控制:正常與快速軌壓控制，軌壓建立與超壓保護，噴油器 漏壓控制。(5) 扭矩控制：瞬態(tài)扭矩、加速扭矩、低速扭矩補償、最大扭矩 控制、瞬態(tài)冒煙控制、增壓保護控制。(6 )過熱保護.(7) 各缸平衡控制。(8) ECR 控制。(9) VGT 控制。(1 0)輔助起動控制。(1 1 )系統(tǒng)狀態(tài)管理。(1 2)電源管理。(13)故障診斷.(1)曲軸傳感器:精確計算曲軸位置，用于噴匯奎與轉(zhuǎn)2、傳感器。速計算。凸輪軸傳感器：判斷與曲軸傳感器失效時幾口 nv、 兩者同型號:a、空氣間隙:0、5- 1、5mm b

11、、靜態(tài)電阻值：860Q兩個輸岀端子。主要功能:a、判缸b、瞬態(tài)轉(zhuǎn)速計算C、噴油時刻計算 d噴油脈寬（噴油量）計算、故障現(xiàn)象:難起動、無法起動、高速發(fā)抖。（3）增壓壓力及溫度傳感器。 特性參數(shù)：8、四個輸出端子.b、輸出電壓（0、30、5）（4、80、5 ） Vc、電阻:2、5KG5% 主要功能:a、進氣流量計算。b、冒煙限制。c、增壓器保護。d、進氣溫度過熱保護。e、高原補償 故障現(xiàn)彖：功率不足，轉(zhuǎn)速受限1700r p m以內(nèi)油耗高.（4）冷卻水溫度傳感器。 特效參數(shù):a、兩個輸出端子。b、工作電壓：50、15V。c、靜態(tài)電阻：2、5KQ6% 主要功能：a、噴油量修正。b、噴油正時修正。c、起

12、動控制（冷、熱）.d、目標(biāo)怠速控制。e、過熱保護。 故障現(xiàn)象:功率不足，轉(zhuǎn)速受限17 0 Orpm以內(nèi)，高寒工況下難 于啟動，誤操作熱保護。（5）油門位置傳感器.特性參數(shù):a、雙信號輸出：比例式（P1P2）b、6輸出端子。c、工作電壓5 V. 主要功能:a、扭矩控制（油量控制）。b、怠速控制（高、低怠速）。c、減速斷油控制。 故障現(xiàn)彖：a、油門失效，轉(zhuǎn)速維持在1 lOOrpm左右.b、油門時有時無。三、故障碼得讀取。雕代硼示證1、控制器(ECU)具有故障自診斷功能，一旦控制器(ECU)檢測出 電噴系統(tǒng)故障，將產(chǎn)生對應(yīng)得故障碼并內(nèi)存.依照故障得嚴(yán)重等級 自動進入不同得失效保護策略。(1) 大部分情況下。失效保護策略仍能保持發(fā)動機以降低功率得方 式繼續(xù)工作.(2) 少數(shù)極其嚴(yán)重得故障，失效保護策略會停止噴油.2、故障碼得讀取。(1) 通過故障檢測儀讀取.(2) 通過發(fā)動機故障燈得閃碼讀取。3、故障燈.(1)該燈位于儀表板(2) 顏色為紅色(3 )打開關(guān)火開關(guān)后，系統(tǒng)使發(fā)動機得線電進行自檢,點亮故障燈, 如無故障，則故障燈2分鐘后熄滅。(4) 電噴系統(tǒng)故障消失后，故障指示燈在下一次運轉(zhuǎn)循環(huán)自動熄滅。4、通過故障指示燈讀取故障碼，讀取故障閃碼得方法.(1